Основы земледелия
Физиологические процессы в растении протекают только при определенном количестве тепла. При низкой температуре растения останавливаются в росте и прекращаются микробиологические процессы в почве.
Потребность в тепле различна не только у растений, относящихся к разным семействам, но и у одной и той же культуры в те или иные фазы развития. Отношение различных культур к теплу проявляется при прорастании семян и сохраняется во время роста и развития растений. Различают минимальные температуры, ниже которых физиологические процессы не идут, оптимальные температуры, при которых рост и развитие растений протекают хорошо, и максимальные — выше которых растения резко снижают продуктивность и даже погибают. Для каждой фазы роста и развития существуют свои минимальные, оптимальные и максимальные температуры. Для завершения полного цикла развития растение должно получить также определенную сумму активных температур за вегетационный период.
Установлено, что для нормального роста и развития большинства сельскохозяйственных растений сумма среднесуточных активных температур воздуха (свыше 5°С) должна составлять не менее 1600°С в год.
По мере повышения температуры почвы рост и развитие растений ускоряются. Так, семена ржи при температуре 4-5°С прорастают в течение четырех дней, при 16°С — за сутки. Поэтому при выборе сроков посева учитывают особенности температурного режима культур, так как семена, посеянные в холодную почву, могут долго пролежать в ней, не прорастая, и загнить.
Температура почвы оказывает влияние на рост корневой системы растений (энергичнее растет при относительно невысокой температуре почвы). Так, у овса при температуре почвы 12-14°С корневая система была в 1,5 раза меньше, чем при температуре 6-8°С.
При температуре выше оптимальной растения резко увеличивают интенсивность дыхания и расход органического вещества, что в результате приводит к уменьшению нарастания зеленой массы.
Большой вред причиняет высокая температура в летний период, особенно при недостатке воды. Гибель растений от засухи можно наблюдать не только в южных районах, но и на севере, где нередки случаи засыхания клевера и ускоренного высыхания («захвата») гречихи от высокой температуры воздуха.
Пониженные температуры культуры лучше всего переносят в фазе наклюнувшихся семян. В дальнейшем по мере роста и развития растения резко снижают устойчивость к холоду. Наступление заморозков в весенний период может сильно повредить проросткам. Большую опасность представляют также осенние заморозки, от которых гибнут листья томата, огурца, картофеля, не вызревают просо, гречиха, а на востоке страны — и яровая пшеница поздних сроков посева. Поэтому правильный подбор культур по продолжительности вегетационного периода и сопоставление его с безморозным периодом и суммой активных температур в конкретной зоне имеют большое практическое значение.
Однако тепло необходимо не только зеленым растениям. В почве живет громадное количество микроорганизмов, в той или иной мере влияющих на растения. Эти микроорганизмы плохо переносят понижение температуры, приостанавливают свою жизнедеятельность, но особенно угнетающее действие на них оказывает высокая температура.
Наиболее благоприятна для почвенной микрофлоры температура 15-20°С с небольшими колебаниями в ту или другую сторону, что характерно для высокогумусных оструктуренных почв.
Один из главных источников тепла для почвы — Солнце. Температура почвы зависит от количества тепла, поступающего на ее поверхность, а также свойств самой почвы — ее теплоемкости, теплопроводности и теплоотдачи.
Теплоемкость — количество тепла, необходимое для нагревания 1 г или 1 см 3 почвы на 1°С.
Если теплоемкость воды принять за единицу, то теплоемкость песка составит 0,196, глины — 0,233, торфа — 0,477, воздуха — 0,0003.
Поэтому при большом содержании в почве воды требуется много тепла на ее прогревание: влажные глинистые почвы из-за их высокой теплоемкости называют холодными, а песчаные, быстро подсыхающие — теплыми. Вода может изменять тепловые свойства почвы в 10-15 раз.
На тепловой баланс почвы влияет также теплоотдача, которая зависит от насыщенности атмосферы водяными парами, температуры самой почвы и состояния ее поверхности.
Наибольшие изменения температуры происходят в верхних слоях почвы как в течение суток, так и в течение года. Суточные колебания температуры не распространяются обычно глубже 1 м и до 5 м при смене сезонов.
Особое значение температурные колебания имеют для зимующих культур, так как быстрое и глубокое промерзание почвы резко снижает их устойчивость к низкой температуре.
Приток солнечной энергии к почве зависит от широты местности, времени суток, облачности, тумана, содержания пыли в воздухе и т. д.
Солнечные лучи неодинаково прогревают поверхность почвы. Это зависит от растительного покрова, цвета почвы и ее выровненности. Зимой большое влияние на температуру почвы и ее промерзание оказывает снежный покров. Так, при толщине снега 24 см на его поверхности температура была -26,8 °С, а под снегом на поверхности почвы -13,8 °С.
Вода, находящаяся в почве, представляет собой раствор с большим количеством различных веществ, вследствие чего температура его замерзания оказывается гораздо ниже (до -10°С), чем температура замерзания чистой воды.
Помимо Солнца (основной источник тепла), в природе существует другой важный источник — выделение тепла микроорганизмами в процессе разрушения органического вещества и их жизнедеятельности. Различные группы микроорганизмов используют 15-50% поглощенной ими энергии на поддержание жизни, а остальную выделяют в виде тепла в окружающее пространство. При разложении органического вещества (навоз) микроорганизмы могут повышать его температуру до 40-60°С.
Методы регулирования теплового режима для каждой зоны нашей страны могут быть не только различными, но даже противоположными. В северных районах почти все приемы агротехники направлены на повышение температуры почвы и быстрейшее ее прогревание, а на юге — на ее снижение. Увеличение влажности почвы путем полива или орошения ведет к значительному снижению температуры в результате затрат тепла на нагревание и испарение воды.
Ранневесеннее боронование и рыхление почвы усиливают ее прогревание.
Применение посадок и посевов на гребнях и грядах способствует уменьшению влажности почвы и лучшему ее прогреванию в северных районах.
Большое значение при регулировании температурного режима почвы имеет снегозадержание (особенно в посевах озимых культур) и посадка полезащитных лесных полос, снижающих скорость ветра, испарение с поверхности почвы и накапливающих снег зимой. В южных районах строительство прудов, водоемов и лиманов увеличивает влажность почвы и воздуха, что значительно снижает испарение и нагревание почвы. В северных районах применение навоза, компостов, особенно в парниках, рассадниках и теплицах, позволяет использовать тепло, выделяемое микроорганизмами при разложении органического вещества, и получать раннюю рассаду овощных культур. Такой прием, как мульчирование (покрытие поверхности почвы материалами различного цвета — солома, торф, перегной, зола), увеличивает или снижает нагревание почвы.
Источник
Методы оптимизации температурного режима почвы
Знание тепловых свойств почвы позволяет использовать различные агротехнические приемы, существенно влияющие на тепловой режим почвы.
Основными факторами, определяющими способность почв проводить и аккумулировать тепло, являются их механический, минералогический состав, а также влажность и плотность.
Чем меньше плотность почвы, тем менее плотно прилегают частицы друг к другу, тем меньше ее теплопроводность. Теплопроводность – это способность почв проводить тепло от слоя к слою при разности температур между слоями. Чем меньше теплопроводность почвы, тем интенсивнее она прогревается или выхолаживается в верхних слоях, тем выше или ниже температура поверхности почвы.
Почвы с низкой теплопроводностью, например торфянистые, медленно нагреваются. Суточная температурная волна в них распространяется на незначительную глубину: до 20 – 30 см. В результате в таких почвах наблюдается перегрев верхних слоев и пониженные температуры более глубоких слоёв в дневные часы в теплое время года.
К таким плохо прогревающимся почвам следует отнести, кроме торфянистых, также тяжелые глинистые и суглинистые почвы. Эти почвы из-за их низкой теплопроводности и высокой теплоёмкости называют холодными, а песчаные, быстро подсыхающие, — теплыми.
Однако более влагоемкие и водоудерживающие суглинистые почвы при прочих равных условиях промерзают значительно меньше, чем песчаные.
Существуют агротехнические, агромелиоративные и агрометеорологические приемы активного влияния на тепловой режим почв.
Наиболее доступные агротехнические приемы для активного воздействия на тепловой баланс почвы.
1. Создание гребнистой поверхности способствует повышению температуры в верхних слоях почвы. Температура почвы на гребнистой поверхности на 3 — 5° С выше, чем на ровных участках.
2. Глубина основной и поверхностной обработки. Ранневесеннее боронование и рыхление почвы усиливают ее прогревание. При вспашке или культивации происходит нарушение однородности почвы по глубине — изменяется плотность, общая пористость и пористость аэрации. Это приводит к снижению теплопроводности и изменению теплоемкости почвы. Разность в температуре нагрева почвы с различной мощностью пахотного горизонта будет пропорциональна глубине обработки.
3. Прикатывание верхнего слоя почвы в тёплое время года повышает теплопроводность уплотненного слоя. Этим приемом можно повысить температуру на 3 — 5°С в — 10 — сантиметровом слое, залегающем ниже уплотненной прослойки.
4. Температуру почвы можно значительно изменить мульчированием (покрытием поверхности почвы различными материалами: полимерными пленками, торфом, соломой, опилками и др.). Черная мульча уменьшает отражательную способность почвы и способствует ее нагреву, белое покрытие может служить средством снижения избыточного нагревания почвы.
5. Повышению температуры почвы способствует применение больших доз органических удобрений. Тепло выделяется микроорганизмами в процессе разрушения органического вещества и их жизнедеятельности. Различные группы микроорганизмов используют 15—50% поглощенной ими энергии на поддержание жизни, а остальную выделяют в виде тепла в окружающее пространство. При разложении органического вещества (навоз) микроорганизмы могут повышать его температуру до 40—60 °С.
6. Распространенным агрометеорологическим приемом является создание дымовых завес, снижающих излучение тепла из почвы и предохраняющих растения от заморозков.
7. Увеличение влажности почвы путем обычного полива или орошения ведет к значительному снижению температуры в результате затрат тепла на нагревание и испарение воды. Однако при глубоких предзимних влагозарядковых поливах наблюдается другая картина. Вода, находящаяся в почве, представляет собой раствор с большим количеством различных веществ, вследствие чего температура его замерзания оказывается гораздо ниже (до — 10°С), чем температура замерзания чистой воды.
8. Накопление ровного и достаточно мощного слоя снега уменьшает глубину промерзания почвы, повышает ее температуру зимой и ускоряет оттаивание весной. Толщина снега в 1см удерживает воздействие температуры в 0, 4 — 1 градус. Так, при толщине снега 24 см на его поверхности температура была —26,8°С, а под снегом на поверхности почвы —13,8°С. При толщине снега в 50см и более температура у земли остаётся постоянной: от -5 до +5 градусов. Весной при наличии мощного снегового покрова (80-100 см) происходит оттаивание почвы снизу вверх за счет внутреннего тепла земли, а также сверху, за счет инфильтрации талых вод.
Методы регулирования теплового режима для каждой зоны нашей страны могут быть не только различными, но даже противоположными. В северных районах почти все приемы агротехники направлены на повышение температуры почвы и быстрейшее ее прогревание, а на юге — на ее снижение.
Источник
ТЕМА: ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ
1. Процессы нагревания и охлаждения почвы.
2. Теплофизические характеристики почвы
3. Суточный и годовой ход температуры почвы. Законы Фурье.
4. Зависимость температуры почвы от рельефа, снежного и растительного покрова.
5. Замерзание и оттаивание почвы
6. Значение температуры почвы для растений. Оптимизация температурного режима почвы.
1. Процессы нагревания и охлаждения почвы
Солнечная радиация, поглощенная сушей, преобразуется в тепло, и часть этого тепла идет на нагревание почвы.
Температурный режим почвы зависит от радиационного баланса. Если он положительный, то поверхность почвы нагревается; а если он отрицательный, то она охлаждается.
Кроме того, на температурный режим почвы влияют процессы испарения и конденсации водяного пара на поверхности почвы:
-При конденсации выделяется тепло, нагревающее почву.
-При испарении тепло затрачивается и почва охлаждается.
Между поверхностью почвы и ее нижними слоями происходит непрерывный обмен теплом.
Если радиационный баланс положительный, поток тепла направлен от поверхности почвы вглубь.
РБ +
Если радиационный баланс отрицательный и поверхность почвы холоднее нижележащих слоев, то поток тепла направлен вертикально вверх.
 |
2. Теплофизические характеристики почвы
Температурный режим почвы зависит от ее теплофизических характеристик:
1) Теплоемкость почвы объемная
Объемная теплоемкость (Соб) –количество тепло, необходимое для того, чтобы нагреть 1 м³ почвы на 1ºС [Дж/м³ · Сº]
Удельная теплоемкость (Суд) –количество тепла, необходимое для нагревания
1 килограмма почвы на 1ºС. Измеряется удельная теплоемкость (Суд) в [Дж/кг· ºС].
|
где d – плотность почвы в кг/м³.
Теплоемкость различных почв зависит не от их минерального состава, а от соотношения воды и воздуха в их порах. Так как теплоемкость воды, примерно, в 3,5 тысячи раз больше, чем воздуха, следовательно, сухие почвы имеют меньшую теплоемкость; то есть при одинаковом поступлении тепла они нагреваются, а при отдаче тепла, охлаждаются сильнее, чем влажные почвы.
4. Теплопроводность почвы –это способность почвы передавать тепло от слоя к слою.
λ — коэффициент теплопроводности [Дж· сек/м ·ºС].
Наиболее высокая теплопроводность у минеральной части почвы (то есть песка, глины), меньше – почвенной воды и минимальная – у почвенного воздуха.
5.
|
Коэффициент температуропроводности – характеризует скорость распространения тепла в почве (чем он больше, тем скорость выше).
Измеряется в [м²/сек]
Теплофизические характеристики почвы зависят от ее влажности. С увеличением влажности почвы теплоемкость постоянно растет.
Теплопроводность почвы возрастает до тех пор, пока она не станет равной теплопроводности воды [≈ 5,5∙ 10 4 Дж/сек] и после этого не изменяется
В связи с этим коэффициент температуропроводности с увеличением влажности почвы сначала резко возрастает, а затем снижается.
Кроме того, температурный режим почвы зависит от:
1. Цвета почв (темные лучше нагреваются).
2. Плотности почв ( плотные имеют большую теплоемкость и теплопроводность, чем рыхлые).
3. Полив и осадки увеличивают затраты тепла на испарение и, таким образом, охлаждают почву.
3. Суточный и годовой ход температуры почвы. Закон Фурье
«Изменение температуры почвы в течении суток , называют суточным ходом температуры почвы».
Максимальная температура почвы в течении суток наблюдается, примерно, в 13 часов местного времени; минимальная – перед восходом Солнца. Но, под влиянием осадков, облачности и других факторов максимум и минимум могут смещаться.
«Изменение температуры почвы в течении года – годовой ход температуры почвы».
максимум – в июле, минимум в январе, феврале.
«Разница между максимальным и минимальным значением в суточном или годовом ходе, называется амплитудой хода температуры почвы»
Амплитуда суточного и годового хода температуры почвы зависит от:
1. Рельефа (северные склоны нагреваются меньше южных, и, поэтому, имеют меньшую амплитуду).
2. Растительность с снежный покров уменьшают амплитуду, так как снижают нагрев и охлаждение почвы под ними.
3. Чем больше теплоемкость и теплопроводность почвы, тем меньше ее амплитуда.
4. Облачность – уменьшает амплитуду температуры почвы.
5. Темные почвы имеют большую амплитуду, чем светлые, так как лучше поглощают и излучают радиацию
6. Кроме того, амплитуда суточного хода температуры почвы зависит от времени года (летом она максимальна, зимой минимальна).
Распространение тепла вглубь почвы происходит в соответствии с законами Фурье:
1).Период колебания температуры почвы с глубиной не изменяется (то есть интервал между двумя последовательными максимумом и минимумом, 24 часа , 12 месяцев)
2). Амплитуда колебания с глубиной уменьшается.
«Слой почвы, в котором температура в течение суток не изменяется, называется
слоем постоянной суточной температуры почвы».
(в наших широтах он начинается с глубины 70 – 100 см)
«Слой земной коры, в котором температура в течении года не изменяется – слой постоянной годовой температуры».(у нас он начинается с глубины 15 – 20 метров)
«Слой почвы, в котором наблюдается, как суточный, так и годовой ход температуры, называется активный слой, или
3).Максимумы и минимумы температуры на глубинах запаздывают по сравнению с поверхностью почвы.
Суточные максимумы и минимумы запаздывают, примерно, на 2,5 – 3,5 часа на каждые 10 сантиметров глубины. Годовые максимумы и минимумы, примерно,
на 20-30 суток на 1 метр глубины.
4. Зависимость температуры почвы от рельефа, снежного и растительного покрова
1. По сравнению с горизонтальными участками, южные склоны нагреваются сильнее, а северные слабее. Западные склоны немного теплее восточных (хотя они освещаются Солнцем одинаково, но на восточных часть тепла затрачивается на испарение росы, так как они освещаются в первую половину дня, а западные во вторую, когда росы уже нет).
2. Оголенная почва днем нагревается сильнее, чем покрытая растениями, которые поглощают часть солнечной радиации. Но в тоже время, растения уменьшают ночное охлаждение почвы, вызванное тепловым излучением Земли. Поэтому ночью почва под растительным покровом теплее, чем оголенная.
3. Снежный покров имеет очень низкую теплопроводность. Это снижает обмен теплом между почвой и атмосферой, и предохраняет почву от глубокого промерзания. (Чем больше высота снежного покрова, тем меньше глубина промерзания почвы. При высоте снега более 30 сантиметров, озимые не вымерзают в самые сильные морозы).
5. Замерзание и оттаивание почвы
Почва содержит различные соли, поэтому замерзает не при 0ºС, а при –0,5; -1,5ºС.
Промерзание начинается с верхних слоев, и в течение зимы продвигается вглубь почвы.
Глубина промерзания зависит от:
1. Суровости и продолжительности зимы.
2. Высоты снежного покрова
3. Наличия или отсутствия растительного покрова.
4. Влажности почвы (сухие промерзают глубже)
В Северном полушарии есть районы, где почва не оттаивает полностью даже летом. Это районы вечной (многолетней) мерзлоты. Мощность мерзлого слоя почвы от 1 – 2 метров на юге, до 500 и более метров на севере. Летом верхний слой мерзлоты оттаивает на несколько десятков сантиметров глубины, и здесь можно возделывать некоторые овощные и зерновые культуры. Но так как мерзлый грунт не пропускает влагу, то оттаявшая почва обычно избыточно влажная. Поэтому на Севере нашей области много болот (формируются гидроморфные почвы).
6. Значение температуры почвы для растений
-Прорастание семян происходит только при определенной температуре.
-Поглощение минеральных веществ увеличивается с увеличением температуры почвы.
-Охлаждение почвы ниже оптимальной, задерживает рост подземных органов и снижает урожай.
-Но слишком высокая температура (выше оптимальной) действует отрицательно (например: замедляется развитие семян).
Оптимизация температурного режима почвы.
1. Использование теплоизоляционных и укрывных материалов (полиэтилен, стеклянные рамы и т. д.)
2. Изменение альбедо почвы путем мульчирования (покрывают торфом, каменноугольной пылью, известью)
3. Увлажнение или осушение почвы (при этом изменяется расход тепла на испарение).
ТЕМА: ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ВОЗДУХА
1. Процессы нагревания и охлаждения воздуха.
2. Изменение температуры воздуха с высотой.
3. Устойчивость атмосферы.
4. Температурные инверсии.
5. Суточный и годовой ход воздуха.
6. Характеристики температурного режима воздуха.
1.Процессы нагревания и охлаждения воздуха
Нижние слои атмосферы плохо поглощают солнечную радиацию, поэтому воздух нагревается, главным образом, за счет тепла земной поверхности.
Днем, когда радиационный баланс положительный, наибольшую температуру имеет суша, более низкая температура у воздуха, а еще холоднее вода; которая обладает очень высокой теплоемкостью.
Ночью суша охлаждается быстро и имеет наиболее низкую температуру, более теплым оказывается воздух, а самую высокую температуру имеет вода, которая охлаждается медленно.
|
Перенос тепла в атмосфере, а также между атмосферой и подстилающей поверхностью происходит благодаря следующим процессам:
1. Тепловая конвекция – перенос отдельных объемов воздуха по вертикали. Над более прогретыми участками, воздух становится теплее и, следовательно, легче окружающего. Поэтому он поднимается вверх. А его место занимает более холодный соседний воздух, который также нагревается и поднимается.
Над сушей тепловая конвекция возникает днем в теплое время года, а над морями ночью и в холодное время года; когда водная поверхность теплее, чем прилегающие к ней слои воздуха.
2. Турбулентность – вихревые хаотические движения, небольших объемов воздуха в общем потоке ветра. Возникает потому, что отдельные объемы воздуха имеют неодинаковую скорость движения в общем потоке ветра. Следствием турбулентности является интенсивное перемешивание воздуха.
3. Молекулярный теплообмен – обмен теплом между земной поверхностью и прилегающим слоем атмосферы, за счет молекулярной теплопроводности неподвижного воздуха. Это очень медленный процесс.
4. Радиационная теплопроводность – перенос тепла потоками длинноволновой радиации от земной поверхности в атмосферу (Е3) или в обратном направлении (Еа).
5. Конденсация водяного пара – при этом выделяется тепло, нагревающее воздух. Особенно это характерно для тех слоев атмосферы, где образуются облака.
2. Изменение температуры воздуха с высотой
«Изменение температуры воздуха на сто метров высоты, называется вертикальным градиентом температуры (ВГТ)»
|
tн — tв –разность температуры воздуха на нижнем и верхнем уровнях (в градусах Цельсия).
Zв — Zн – разность высот двух уровней (в метрах).
1. Если температура на верхнем уровне меньше, температуры на нижнем уровне, то температура с высотой уменьшается и ВГТ положительный. Это нормальное состояние тропосферы. (тропосфера – это самый нижний слой атмосферы до высоты равной 10 –12 километров от земной поверхности).
2. Если температура на верхнем уровне равна температуре на нижнем уровне, то ВГТ равно 0ºС/100м, то есть температура с высотой не изменяется. Такое состояние называется изотермия.
3. Если температура на верхнем уровне больше, чем температура на нижнем уровне, то температура с высотой повышается. Такое состояние называется температурная инверсия. ВГТ при этом отрицательный.
Максимальное значение ВГТ достигается над сушей в ясные, летние дни, когда температура воздуха у поверхности почвы может на 10 и более градусов превышать температуру на высоте 2 метра; то есть в данном, двухметровом слое воздуха, в пересчете на 100 метров, составляет более 500ºС/100м.
Выше этого слоя ВГТ значительно уменьшается. Кроме того, в любом слое воздуха облачность, осадки, а также, ветер, перемешивающий массы воздуха, способствует заметному снижению ВГТ.
|
3. Устойчивость атмосферы
Устойчивость атмосферы — способность атмосферы вызывать перемещение объемов воздуха в вертикальном направлении.
Если большой объем воздуха поднимается вверх, он попадает в слои с меньшим атмосферным давлением. В результате данный воздух расширяется, и его давление и температура уменьшаются. При опускании воздуха происходит обратный процесс.
|
1. Если ВГТ окружающего воздуха будет меньше 1ºС/100м, то поднимающийся воздух на всех высотах будет холоднее окружающего и, следовательно – тяжелее. Поэтому, он вскоре начнет опускаться. Такое состояние называется устойчивое равновесие атмосферы.
2. 
Если ВГТ окружающего воздуха
равен 1ºС/100м, то поднимающийся
воздух будет всегда иметь такую же
температуру, как и окружающий его
воздух. Поэтому вскоре он прекратит
подъем, но и опускаться, также, не
будет. Такое состояние атмосферы
называется безразличное. Устойчивое равновесия атмосфер.
3. Если ВГТ окружающего воздуха больше 1ºС/100м, что часто случается летом, при
сильном нагревании земной поверхности, то поднимающийся воздух на всех высотах окажется теплее окружающего и он будет постоянно подниматься, вплоть до верхних границ тропосферы; где в нем, обычно, образуются облака, главным образом, кучево-дождевые, из которых выпадают ливневые дожди, град.
Такое состояние атмосферы называется неустойчивое равновесие. Оно чаще наблюдается в жаркую, солнечную погоду.
 |  |
Безразличные состояние атмосферы. Неустойчивое равновесие атмосферы
4. Температурные инверсии
Инверсия — возрастание температуры воздуха с высотой.
В зависимости от условий образования бывают:
1. Радиационные инверсии – возникают при радиационном выхолаживании земной поверхности.
Выделяют два вида радиационных инверсий:
А). Ночные -образуются в теплое время года при ясной, безветренной погоде. Усиливаются в течение ночи и достигают максимума на рассвете. После восхода Солнца, инверсия начинает разрушаться. Высота слоя инверсии – несколько десятков метров, в замкнутых горных долинах – до 200 метров.
Б). Зимние – образуются, как ночью, так и днем; но только в холодное время года, когда в антициклональную погоду происходит длительное (часто – несколько недель подряд) выхолаживание земной поверхности. Высота слоя инверсии – до 2-3 километров. Особенно сильные инверсии наблюдаются в замкнутых котловинах, где застаивается холодный воздух. Это характерно для Восточной Сибири (например: Оймякон и Верхоянский –до -71ºС – полюс холода Северного полушария).
2. Адвективные инверсии – образуются при адвекции, (то есть горизонтальном надвижении) теплого воздуха на холодную поверхность, которая и охлаждает нижние слои этого воздуха.
Если происходит движение теплого воздуха над поверхностью снега, то такие адвективные инверсии, называются снежные.
5. Суточный и годовой ход температуры воздуха
В суточном ходе температуры воздуха (на высоте 2 метра) – максимум в 14 – 15 часов, местного времени; минимум перед восходом Солнца.
Амплитуда суточного хода температуры воздуха зависит от времени года и облачности так же, как и амплитуда температуры почвы.
Кроме того, на амплитуду суточного хода температуры воздуха, влияет характер подстилающей поверхности; во-первых, сюда относят рельеф поверхности:
А). В вогнутых формах рельефа (котловины, горные долины, овраги) днем воздух застаивается и прогревается; а ночью, охлажденный воздух стекает со склонов на дно. В результате, амплитуда увеличивается, максимум и минимум выражены более резко.
Б). Выпуклые формы рельефа (холмы, возвышенности) свободно обдуваются ветром, воздух над ними не застаивается. Днем воздух прогревается меньше, чем в котловине, а ночью, охлажденный, он стекает вниз.
То максимум и минимум выражены здесь слабее, амплитуда, следовательно, меньше.
Кроме того, на амплитуду суточного хода температуры воздуха влияет снежный и растительный покров – он уменьшает амплитуду, по сравнению с оголенной почвой; потому что такая почва лучше нагревается и больше охлаждается, а от нее – и нижний слой воздуха.
В годовом ходе температуры воздуха в наших широтах максимум наблюдается в июле, минимум в январе.
Амплитуда годового хода температуры воздуха зависит, главным образом, от географической широты места (от экватора к полюсам она увеличивается), а так же от расстояния местности до моря (чем ближе к морю, тем меньше амплитуда даже на одинаковой широте).
Чем больше амплитуда годового хода температуры воздуха, тем континентальнее климат.
6. Характеристики температурного режима воздуха
а). Средняя суточная температура – среднее арифметическое из температур, измеренных во все сроки наблюдения в течение суток (это 8 измерений).
б). Средняя месячная температура — среднее арифметическое из средних суточных температур за весь месяц.
в). Средняя годовая температура –среднее арифметическое из средних месячных температур за весь год.
(но, средняя годовая температура не может полностью охарактеризовать климат; например: в Ирландии и Калмыкии она +10ºС, но в Ирландии средняя температура января +7ºС, а в Калмыкии -6ºС. Средняя температура июля +15ºС, а в Калмыкии +24ºС. Поэтому в географии чаще всего используют средние температуры января и июля, как самого холодного и теплого месяцев).
2. Существенно дополняют сведения о средних температурах, максимальные и минимальные температуры.
а). Есть просто максимальные и минимальные температуры.
(например: максимальная и минимальная суточная температура, декадная температура и т. д.)то есть это максимальная или минимальная температура за весь период измерения (сутки, месяц, год и т. д.
б). И существуют абсолютные максимальные и минимальные температуры –это самая низкая или высокая температура, наблюдаемая за многолетний период в данный день, месяц, или в целом за год (например: 24 июля, или в феврале, или за год в целом).
3. Суммы температур – показатель, условно характеризующий количество тепла в данной местности за определенный период.
а). Сумма активных температур — сумма средних суточных температур выше +10ºС
б). Сумма эффективных температур – сумма средних суточных температур, отсчитанных от биологического минимума данной культуры.
Биологический минимум – минимальная среднесуточная температура, при которой способны развиваться растения данной культуры. (например: у яровой пшеницы +5ºС; кукурузы, огурцов +10ºС).
Дата добавления: 2015-08-11 ; просмотров: 5961 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник